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摘 要:社会的发展使得电能用量不断增加,人们对供电的质量提出更高要求。但电力系统出现故障的情形时有发生,而故障的大部分原因都是绝缘缺陷。文章就影响高压试验的因素及变压器故障的情况及处理进行了分析。
关键词:变压器试验;温度湿度;电压;故障处理
中图分类号:u226.8+1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)29-0080-02
社会的快速发展使人类对电能的要求不断提高,人们的生产与生活都离不开对电能的运用。电能用量的增加也使得电力系统出现故障的情形时有发生,而故障的大部分原因都是绝缘缺陷。科学技术的发展给变压器绝缘问题提供了很多的监测方法,但这些实验有时并不能准确的将变压器的绝缘特性反应出来。之所以会这样,是因为实验人员在进行试验时忽视了一些小细节,这些小细节会影响试验结果的准确性,继而使研究人员得出错误的结论。本文主要针对其中的一部分影响因素进行简要分析,并提供一些针对这些因素的解决措施,使电能的安全性得到提升。
1 电力系统中变压器高压试验进行的原理
数据显示,近几年来,电力系统在运行中常发生的故障多数是由绝缘缺陷导致,电气设备的安全运行、电力企业的高效发展都需要我们在绝缘缺陷的问题上采取一定的措施,对绝缘缺陷进行检验进而避免产生更多的电力故障。进行绝缘缺陷的检验,主要通过高压试验来实现,高压试验一方面能保证电力变压器的稳定运行,另一方面可以检验电力设备的绝缘性能。高压试验变压器是针对高压设备进行试验的专用仪器。电气设备使用前的这种高压试验可以检验出电气设备是否良好,这样可以避免有缺陷的设备在生产中进行使用。为避免电力变压器遭到破坏,在充分考虑电力变压器的安全性的条件下,主要通过局部的试验、局部的放电来进行。试验对环境有一定的特殊要求,主要表现在环境的温度和环境的湿度两方面,通常情况下,高压试验都是在相对密闭的环境中进行,以避免外界因素的影响。
试验可以在实验室中进行,实验室的温度最高不能超过四十度,最低不能低于零下二十度。实验室内的空气湿度要根据室内温度的变化进行调整,对室内可能影响试验结果的物质都要进行清理。另外,要对实验室内的保护电阻进行有效的控制,避免电压升高带来不良影响,保证实验室的散热。在进行变压器的高压试验时要客观选择试验方法。试验前要对设备进行严格检验,确保进行连接的各部分安全良好,且将试验用的控制箱的调压器指数调到零。在电力变压器接通了电源后,缓慢的进行升压工作,在升压时密切关注仪表上的情况,密切关注变压器的运行情况。在试验结束后,仍要将试验的控制箱调到零,并将所有的连线全部解开。
2 高压试验中的影响因素
2.1 绝缘电阻受温度的影响
温度对于很多变压器的绝缘电阻的影响都是不容忽视的,因为它们对于温度的变化都很敏感,它们通常情况下会随着温度的升高而减小。微观层面的分析上,科学家们给出了解释,一方面,一定环境条件下,温度升高会加速绝缘介质中离子和分子的运动,从而使绝缘电阻降低。另一方面,温度的不断升高,会促使绝缘层中的水溶解掉电阻中含有的杂质,进而使绝缘电阻值的下降速度加快。绝缘电阻的表面杂物的多少与绝缘电阻阻值的下降程度成正比。由此可得出,变压器的绝缘吸收比是受温度影响的。正常情况下,温度越高,受潮的绝缘的吸收比便会降低;而干燥的绝缘的吸收比则恰恰相反,但当温度在30?觷~40?觷时,吸收比会达到极限,然后会开始下降。
2.2 升压速度对测量泄露电流的影响
理论上,泄露电流与升压的速度是没有任何关系的,它只是变压器特有的一个特征,但是用微安表读取出来的是一个含有吸收电流的合成的非真实的泄露电流,得到的就会是与泄露电流的数值偏差较大的数值,从这方面讲,升压速度会对得到的读数产生一定程度的影响。另外,较大容量的变压器的吸收力会更加强,这就要求工作人员在测量的过程中对时间进行严格控制,熟练运用测量技巧,耐心进行数据测量,这样才能得出相对真实、准确的泄露电流量。
2.3 电压的极性对测量泄露电流的影响
通常来说,变压器的绝缘受潮是从外壳开始;电渗现象说明,在电场作用下,变压器绝缘的水分会呈现正电荷,而当给电压器的绕组添加正极电压时,绝缘中的水分子就会受到排斥力而被排除,然后会逐渐向变压器外部渗透,变压器的内部则会出现随着水分子含量减少,泄露电流减少的情况;相反,当给变压器的绕阻施加的是负极电压时,变压器内的水分子便会逐渐被吸收,并逐渐向变压器绕组方向移动,最后会渗透过绝缘表层,使场强高的区域中水分子不断增加,变压器内部的泄露电流也逐渐增大。
2.4 变压器中的铁芯接地会对试验产生的影响
在进行变压器试验时铁芯必须接地。如果铁芯没有接地或铁芯接地效果不够理想,都会导致测量出的变压器绝缘层的电阻数增加、tgd增加、吸收比下降等结果。这是因为如果铁芯没有接地或接地程度不理想时,就会使铁芯对下夹件的电容减小,然后会增加其抗容,结交流电压的时候,这一部分相对的就承受较高的电压,且如果铁芯与下夹件间的纸板厚度不超过五毫米,这部分就会在电压过高情况下放电,使实测结果发生偏差;在进行绝缘电阻的测量时,正常情况下绕组与铁芯之间的等值电路变为与外壳、铁芯绕组和铁芯间的串联的等值电路,这会使绝缘电阻进一步明显上升;另外,当绕组对铁芯的电容变成了铁芯与外壳、绕组与铁芯这两个电容的串联电路,会使这条支路的电容值明显减小、吸收比明显下降。
3 电力变压器故障与处理简述
一般电力变压器设备在运行时会出现这样的情况:变压器的高压显示仪表出现异常,在对其外部检查时虽然能够正常进行电压的输出,而且电表与线路的连接也没有表现出异常,但显示仪却不能对试验过程中升高的电压数值进行准确检测。一方面检查变压器控制箱内的控制回路,推断出故障原因是否存在于变压器内部,变压器通常情况下会由三个同心原边线圈、高压输出线圈及仪表专用的线圈组成,将变压器拆开检查发现,内部的仪表专用线圈存在过热现象,由此判断出是仪表专用线圈的烧毁导致了故障。另一方面对仪表专用线圈的检查发现,仪表所使用的导线线芯横截面面积太小,负载能力差,而导致升压途中电流泄露较大,所以是仪表专用线圈被烧毁,影响了试验结果。
通过上述的试验与分析,要想解决故障就要更换仪表线圈。而仪表线圈的变压器最里层,因此在更换对仪表线圈时,要选择干净整洁的实验室,依次将线圈拆开再一一装好。然后进行烧制、浸漆、干燥与装配步骤,最后修好仪表。
4 结 语
在高压试验中要重视细小环节,要关注环境湿度、温度、电荷及高压连线等方面的影响。这要求工作人员掌握影响数据的原因,熟知试验方法,进行精确的测量来保证试验设备的正常运行,进一步提高设备运行的可靠性、安全性及稳定性。
参考文献:
[1] 王楠.电力变压器状态维修决策方法的研究[J].重庆大学学报,2009,(4).
[2] 李金忠,孙建涛.特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究[J].中国电机工程学报,2012,(34).
[3] 金晶,寿祝义,陆珂.电力变压器铁心接地故障的诊断与处理[J].中国高新技术企业,2010,(1).
关键词:变压器试验;温度湿度;电压;故障处理
中图分类号:u226.8+1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)29-0080-02
社会的快速发展使人类对电能的要求不断提高,人们的生产与生活都离不开对电能的运用。电能用量的增加也使得电力系统出现故障的情形时有发生,而故障的大部分原因都是绝缘缺陷。科学技术的发展给变压器绝缘问题提供了很多的监测方法,但这些实验有时并不能准确的将变压器的绝缘特性反应出来。之所以会这样,是因为实验人员在进行试验时忽视了一些小细节,这些小细节会影响试验结果的准确性,继而使研究人员得出错误的结论。本文主要针对其中的一部分影响因素进行简要分析,并提供一些针对这些因素的解决措施,使电能的安全性得到提升。
1 电力系统中变压器高压试验进行的原理
数据显示,近几年来,电力系统在运行中常发生的故障多数是由绝缘缺陷导致,电气设备的安全运行、电力企业的高效发展都需要我们在绝缘缺陷的问题上采取一定的措施,对绝缘缺陷进行检验进而避免产生更多的电力故障。进行绝缘缺陷的检验,主要通过高压试验来实现,高压试验一方面能保证电力变压器的稳定运行,另一方面可以检验电力设备的绝缘性能。高压试验变压器是针对高压设备进行试验的专用仪器。电气设备使用前的这种高压试验可以检验出电气设备是否良好,这样可以避免有缺陷的设备在生产中进行使用。为避免电力变压器遭到破坏,在充分考虑电力变压器的安全性的条件下,主要通过局部的试验、局部的放电来进行。试验对环境有一定的特殊要求,主要表现在环境的温度和环境的湿度两方面,通常情况下,高压试验都是在相对密闭的环境中进行,以避免外界因素的影响。
试验可以在实验室中进行,实验室的温度最高不能超过四十度,最低不能低于零下二十度。实验室内的空气湿度要根据室内温度的变化进行调整,对室内可能影响试验结果的物质都要进行清理。另外,要对实验室内的保护电阻进行有效的控制,避免电压升高带来不良影响,保证实验室的散热。在进行变压器的高压试验时要客观选择试验方法。试验前要对设备进行严格检验,确保进行连接的各部分安全良好,且将试验用的控制箱的调压器指数调到零。在电力变压器接通了电源后,缓慢的进行升压工作,在升压时密切关注仪表上的情况,密切关注变压器的运行情况。在试验结束后,仍要将试验的控制箱调到零,并将所有的连线全部解开。
2 高压试验中的影响因素
2.1 绝缘电阻受温度的影响
温度对于很多变压器的绝缘电阻的影响都是不容忽视的,因为它们对于温度的变化都很敏感,它们通常情况下会随着温度的升高而减小。微观层面的分析上,科学家们给出了解释,一方面,一定环境条件下,温度升高会加速绝缘介质中离子和分子的运动,从而使绝缘电阻降低。另一方面,温度的不断升高,会促使绝缘层中的水溶解掉电阻中含有的杂质,进而使绝缘电阻值的下降速度加快。绝缘电阻的表面杂物的多少与绝缘电阻阻值的下降程度成正比。由此可得出,变压器的绝缘吸收比是受温度影响的。正常情况下,温度越高,受潮的绝缘的吸收比便会降低;而干燥的绝缘的吸收比则恰恰相反,但当温度在30?觷~40?觷时,吸收比会达到极限,然后会开始下降。
2.2 升压速度对测量泄露电流的影响
理论上,泄露电流与升压的速度是没有任何关系的,它只是变压器特有的一个特征,但是用微安表读取出来的是一个含有吸收电流的合成的非真实的泄露电流,得到的就会是与泄露电流的数值偏差较大的数值,从这方面讲,升压速度会对得到的读数产生一定程度的影响。另外,较大容量的变压器的吸收力会更加强,这就要求工作人员在测量的过程中对时间进行严格控制,熟练运用测量技巧,耐心进行数据测量,这样才能得出相对真实、准确的泄露电流量。
2.3 电压的极性对测量泄露电流的影响
通常来说,变压器的绝缘受潮是从外壳开始;电渗现象说明,在电场作用下,变压器绝缘的水分会呈现正电荷,而当给电压器的绕组添加正极电压时,绝缘中的水分子就会受到排斥力而被排除,然后会逐渐向变压器外部渗透,变压器的内部则会出现随着水分子含量减少,泄露电流减少的情况;相反,当给变压器的绕阻施加的是负极电压时,变压器内的水分子便会逐渐被吸收,并逐渐向变压器绕组方向移动,最后会渗透过绝缘表层,使场强高的区域中水分子不断增加,变压器内部的泄露电流也逐渐增大。
2.4 变压器中的铁芯接地会对试验产生的影响
在进行变压器试验时铁芯必须接地。如果铁芯没有接地或铁芯接地效果不够理想,都会导致测量出的变压器绝缘层的电阻数增加、tgd增加、吸收比下降等结果。这是因为如果铁芯没有接地或接地程度不理想时,就会使铁芯对下夹件的电容减小,然后会增加其抗容,结交流电压的时候,这一部分相对的就承受较高的电压,且如果铁芯与下夹件间的纸板厚度不超过五毫米,这部分就会在电压过高情况下放电,使实测结果发生偏差;在进行绝缘电阻的测量时,正常情况下绕组与铁芯之间的等值电路变为与外壳、铁芯绕组和铁芯间的串联的等值电路,这会使绝缘电阻进一步明显上升;另外,当绕组对铁芯的电容变成了铁芯与外壳、绕组与铁芯这两个电容的串联电路,会使这条支路的电容值明显减小、吸收比明显下降。
3 电力变压器故障与处理简述
一般电力变压器设备在运行时会出现这样的情况:变压器的高压显示仪表出现异常,在对其外部检查时虽然能够正常进行电压的输出,而且电表与线路的连接也没有表现出异常,但显示仪却不能对试验过程中升高的电压数值进行准确检测。一方面检查变压器控制箱内的控制回路,推断出故障原因是否存在于变压器内部,变压器通常情况下会由三个同心原边线圈、高压输出线圈及仪表专用的线圈组成,将变压器拆开检查发现,内部的仪表专用线圈存在过热现象,由此判断出是仪表专用线圈的烧毁导致了故障。另一方面对仪表专用线圈的检查发现,仪表所使用的导线线芯横截面面积太小,负载能力差,而导致升压途中电流泄露较大,所以是仪表专用线圈被烧毁,影响了试验结果。
通过上述的试验与分析,要想解决故障就要更换仪表线圈。而仪表线圈的变压器最里层,因此在更换对仪表线圈时,要选择干净整洁的实验室,依次将线圈拆开再一一装好。然后进行烧制、浸漆、干燥与装配步骤,最后修好仪表。
4 结 语
在高压试验中要重视细小环节,要关注环境湿度、温度、电荷及高压连线等方面的影响。这要求工作人员掌握影响数据的原因,熟知试验方法,进行精确的测量来保证试验设备的正常运行,进一步提高设备运行的可靠性、安全性及稳定性。
参考文献:
[1] 王楠.电力变压器状态维修决策方法的研究[J].重庆大学学报,2009,(4).
[2] 李金忠,孙建涛.特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究[J].中国电机工程学报,2012,(34).
[3] 金晶,寿祝义,陆珂.电力变压器铁心接地故障的诊断与处理[J].中国高新技术企业,2010,(1).